DE4119147A1

DE4119147A1 - DETECTING DEVICE FOR ACTIVE RADIATING SURFACES OF ULTRASONIC SWINGERS

Info

Publication number: DE4119147A1
Application number: DE19914119147
Authority: DE
Inventors: Juergen Prof Dr Morgenstern
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1993-02-18
Also published as: AU2319892A; WO1992022792A1

Abstract

The invention concerns an indicator unit for checking whether the emitter surface of an ultrasonic oscillator, in particular one used in the medical field, is in fact emitting. The indicator unit has a casing (30), designed to be hand-held, containing a piezo-oscillator (20) which is joined on the receive side to a frontal body (22) which extends out on the receive side of the receiver surface, tapering to form at its tip a small surface (24) located outside the housing. In addition, the piezo-oscillator is connected electrically to a receiver circuit (26) which is connected in turn to an indicator (28), such as an LED or buzzer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nachweisgerät für aktiv abstrahlen de Flächen von Ultraschall-Schwingern, insbesondere für im medizini schen Bereich eingesetzte Schwinger. Ultraschallgeräte werden heutzu tage vielfach eingesetzt und dienen dazu, dem Blick verborgene Struk turen in irgendeiner Form erkennbar zu machen. Im medizinischen Be reich gibt es beispielsweise bildgebende Ultraschallgeräte, wie sie u. a. von Internisten und Gynäkologen eingesetzt werden, oder z. B. Kar diotokographen, bei denen eine durch Dopplereffekt bedingte Frequenz verschiebung im Ultraschall-Echosignal zum Nachweis für die Herztätig keit herangezogen wird. Weiterhin sind Ultraschallgeräte in der Werk stoffprüfung vielfältig im Einsatz, verwiesen wird hier auf das DE- Buch von J. und H. Krautkrämer "Werkstoffprüfung mit Ultraschall" 4. Aufl.The invention relates to a detection device for active radiation de Surfaces of ultrasonic transducers, especially for medical purposes vibrators used in the field. Ultrasound machines are becoming today used many days and serve to hide the structure to make doors recognizable in any form. In the medical field there are, for example, imaging ultrasound devices such as u. a. used by internists and gynecologists, or z. B. Kar diotocographs in which a frequency due to Doppler effect Shift in the ultrasound echo signal to prove the cardiac activity is used. There are also ultrasound machines in the factory substance testing in various uses, reference is made here to the DE- Book by J. and H. Krautkrämer "Material testing with ultrasound" 4th ed.

Bei derartigen Ultraschallgeräten besteht das Bedürfnis, nachweisen zu können, ob ein angeregter Piezoschwinger tatsächlich auch Ultraschall wellen aussendet, und, wenn er dies tut, ob die ausgesandten Ultra schallwellen noch eine ausreichende Intensität haben. Ein Ausbleiben von Ultraschallemissionen oder eine Änderung, insbesondere ein Abfall in der ausgesandten Leistung kann vielfältige Ursachen haben, z. B. altern Piezoschwinger, treten mechanische Beschädigungen auf, weil Schwinger beim Hinfallen zerbrechen oder sich Anschlußdrähte lösen. Bei der Werkstoffprüfung wird beim Puls-Echo-Betrieb die Aktivität eines Ultraschallschwingers üblicherweise über das Eintrittsecho, Rückwandecho oder dergleichen überwacht, das Vorliegen des entspre chenden Echos gibt den Nachweis, daß der sendende Teil des Ultra schallprüfgerätes noch in Ordnung ist, bei im medizinischen Bereich eingesetzten Ultraschallgeräten ist jedoch eine derartige Kontrolle nicht möglich.With such ultrasound devices there is a need to provide evidence can, whether an excited piezo oscillator actually ultrasound emits waves, and if he does, whether the emitted ultra sound waves still have sufficient intensity. A no-show of ultrasonic emissions or a change, especially a waste There may be a variety of causes in the power being sent, e.g. B. Piezo vibrators age, mechanical damage occurs because Break the transducer when it falls or loosen the connecting wires. When testing materials, the activity is in the pulse-echo mode an ultrasonic transducer usually via the entrance echo, Back wall echo or the like monitors the presence of the corre sponding Echoes provide evidence that the transmitting part of the Ultra sound test device is still in order in the medical field Ultrasound equipment used is such a control not possible.

Bei einem Kardiotokographiegerät beispielsweise besteht nach dem Stand der Technik der Transducer aus mehreren, kleineren, scheibenförmigen Einzelschwingern, die parallel geschaltet sind. Löst sich eine Verbin dungsleitung zu einem der Einzelschwinger, bricht ein Einzelschwinger oder altert er stärker als andere, so ist dies beim praktischen Be trieb schwer festzustellen, insbesondere fallen langsam erfolgende Änderungen zumeist nicht auf.In the case of a cardiotocography device, for example, according to the prior art the technology of transducers from several, smaller, disc-shaped Individual vibrators that are connected in parallel. Disconnects a verb line to one of the individual transducers, a single transducer breaks or if it ages more than others, this is the practical case was difficult to determine, especially slow-falling ones Most of the time changes do not show up.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Nachweisgerät für aktiv abstrahlende Flächen von Ultraschall schwingern zu schaffen, mit dem unmittelbar in Kontakt mit der Ober fläche des jeweiligen Transducers, in dem sich der Schwinger befindet, gehalten festgestellt werden kann, ob der darunter befindliche Ultra schallschwinger aktiv aus sendet oder nicht.This is where the invention begins. She has made it her business a detection device for actively radiating surfaces of ultrasound create vibrations with the one in direct contact with the waiter area of the respective transducer in which the transducer is located, can be determined whether the Ultra below sound transducer actively sends out or not.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Nachweisgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This task is solved by a verification device with the characteristics of claim 1.

Dieses Nachweisgerät ist als ein Handgerät, beispielsweise in Form eines Schreibstiftes, ausgeführt. Die akustische Ankopplung erfolgt an der Frontfläche des Vorlaufkörpers. Deren Größe wird dem gewünschten Nachweis angepaßt. So kann der Vorlaufkörper sich ausgehend vom Piezo schwinger ausweiten, einen konstanten Querschnitt haben oder auch verjüngen. Das Nachweisgerät nach der Erfindung ermöglicht somit einen einfachen, für die Praxis geeigneten Test für Transducer, in dem sich mindestens ein sendender Ultraschallschwinger befindet. Der Nachweis kann am Gerät selbst durchgeführt werden. Für die Ankopplung werden diejenigen Mittel verwendet, die auch sonst zur Ankopplung eingesetzt werden, beispielsweise Gele, Öle oder dergleichen. Es ist nicht not wendig, das Ultraschallgerät für die Prüfung vom Aufstellort wegzube wegen. Die Prüfung selbst erfolgt in einer äußerst kurzen Zeit. Das Nachweisgerät der erfindungsgemäßen Art eignet sich damit beispiels weise für Servicetechniker, die in gewissen Zeitabständen Ultraschall geräte überprüfen, aber auch für Benutzer derartiger Ultraschallgerä te, die meinen, Unregelmäßigkeiten festgestellt zu haben, oder nur sicherstellen möchten, daß ihr Ultraschallgerät noch ordnungsgemäß arbeitet.This detection device is in the form of a hand-held device, for example a pen. The acoustic coupling is on the front surface of the lead body. Their size is the desired one Evidence adjusted. The lead body can start from the piezo expand the transducer, have a constant cross-section or else rejuvenate. The detection device according to the invention thus enables simple, practical test for transducers in which there is at least one transmitting ultrasonic transducer. The proof can be carried out on the device itself. For the coupling used those means that are also used for coupling be, for example gels, oils or the like. It is not necessary maneuverable to remove the ultrasound machine for the test from the installation site because of. The test itself takes a very short time. The Detection device of the type according to the invention is thus suitable, for example wise for service technicians who use ultrasound at certain intervals check devices, but also for users of such ultrasound devices who think they have discovered irregularities, or only want to make sure your ultrasound machine is still working properly is working.

In vorzugsweiser Ausführung verjüngt sich der Vorlaufkörper ausgehend von seiner empfangsseitigen Fläche hin zur Frontfläche. Die Frontflä che des Vorlaufkörpers, an der die akustische Ankopplung erfolgt, ist so klein, daß beim Nachweis das Gerät über die Fläche eines Transducers hin- und herbewegt werden kann. Auf diese Weise lassen sich aktive, weniger aktive oder inaktive Bereiche der abstrahlenden Fläche eines Transducers, in dem sich min destens ein Ultraschallschwinger befindet, nachweisen. Bei einem Transducer für einen Kardiotokographen beispielsweise lassen sich auf der frontseitigen Kreisfläche des Transducers genau die darunter be findlichen einzelnen, scheibenförmigen Ultraschallschwinger lokalisie ren. Ist einer dieser Schwinger durchgebrochen, so läßt sich nicht mehr eine Abstrahlung auf der gesamten Kreisfläche, sondern nur noch auf einem Teil der Kreisfläche nachweisen. Ist einer der Ultraschall schwinger völlig inaktiv geworden, so läßt sich an seiner Stelle kein Nachweis mehr mit dem Gerät führen. Unterschiede zwischen den einzel nen Ultraschallschwingern erkennt man an der Stärke des mit dem Nach weisgerät empfangenden Ultraschallsignals, beispielsweise einem Aus schlag eines analog anzeigenden Meßinstrumentes, einer Leuchtdioden kette, der Lautstärke oder Tonhöhe eines Summers oder dergleichen.In a preferred embodiment, the lead body tapers outwards from its receiving side to the front. The front surface surface of the lead body on which the acoustic coupling is so small that the detection Device can be moved back and forth across the surface of a transducer can. In this way, active, less active or inactive Areas of the radiating surface of a transducer in which min if there is an ultrasonic transducer, At a For example, transducers for a cardiotocograph can be used the circular area on the front of the transducer is exactly the one below sensitive individual, disc-shaped ultrasonic vibrators localized ren. If one of these transducers has broken through, then you cannot more a radiation on the entire circular area, but only demonstrate on part of the circular area. One is the ultrasound vibrator has become completely inactive, so there is none in its place Perform proof more with the device. Differences between the individual You can recognize an ultrasonic transducer by the strength of the with the night ultrasound signal receiving device, for example an off Impact of an analog measuring instrument, a light emitting diode chain, the volume or pitch of a buzzer or the like.

Nachweisgeräte für Ultraschall sind zwar grundsätzlich bekannt, sie dienen aber der Ausmessung eines Feldes eines Ultraschallschwingers, verwiesen wird beispielsweise auf die US-Zeitschrift J. Acoust. Soc. Am. 69 (3), März 1981, S 853 "piezoelectric polymer probe for ultrasonic applications", dort wird ein Hydrophon für die Ausmessung der Feldverteilung eines Ultraschallsenders beschrieben. Ein hand liches Nachweisgerät entsprechend dem erfindungsgemäßen Gerät ist jedoch mit einem derartigen Hydrophon nicht möglich.Detection devices for ultrasound are known in principle, they but serve to measure a field of an ultrasonic transducer, Reference is made, for example, to the US magazine J. Acoust. Soc. At the. 69 (3), March 1981, S 853 "piezoelectric polymer probe for ultrasonic applications ", there is a hydrophone for the measurement described the field distribution of an ultrasound transmitter. One hand Lich detection device according to the device of the invention but not possible with such a hydrophone.

Die Nachweiseinheit kann eine einfache Ja-Nein-Anzeige liefern, sie kann aber auch eine annähernd oder sogar präzise Aussage über die Stärke des empfangenen Ultraschallsignals geben. Im ersten Fall ist in der Empfängerschaltung ein Schwellenwert vorgegeben, erreicht oder übersteigt das empfangene Signal diesen Schwellenwert, leuchtet eine Diode auf oder wird ein Summer betätigt. Im zweiten Fall hat die Empfängerschaltung einen Analogausgang. Eine hieran angeschlossene Leuchtdiode leuchtet mehr oder weniger stark auf, in einer anderen Ausbildung ist eine Leuchtdiodenzeile vorgesehen, wodurch schon eine objektivere Aussage möglich ist. Schließlich kann ein analog anzeigen des Instrument, beispielsweise ein Drehspulinstrument, eingebaut sein, um präzise Aussagen zu geben.The detection unit can provide a simple yes-no indication, they can also give an approximate or even precise statement about the Give strength of the received ultrasound signal. In the first case it is in a threshold value is predefined, reached or If the received signal exceeds this threshold, one lights up Diode on or a buzzer is activated. In the second case, the Receiver circuit an analog output. One connected to it Light-emitting diode lights up more or less strongly, in another Training is a line of LEDs is provided, which already more objective statement is possible. Finally, an analog can display the instrument, for example a moving coil instrument, to give precise statements.

In einer bevorzugten Ausführung hat das Nachweisgerät ein vorzugsweise zylindrisches, längliches, insbesondere stiftförmiges Gehäuse, an dessen einer Fläche der Vorlaufkörper vorsteht. Es ist vorzugsweise nicht größer als ein Bleistift, der Vorlaufkörper bildet dabei die Spitze des Bleistiftes. Das Nachweisgerät ist dadurch sehr handlich, kann überall mitgeführt werden und ist rasch einzusetzen.In a preferred embodiment, the detection device preferably has one cylindrical, elongated, in particular pin-shaped housing one surface of which projects the lead body. It is preferable no bigger than a pencil, the lead body forms the Tip of the pencil. The detection device is therefore very handy, can be carried anywhere and is quick to use.

Als vorteilhaft hat es sich weiter erwiesen, das Nachweisgerät als recyclefähiges Einweggerät auszubilden. Ein Ein- oder Ausschalter entfällt, Maßnahmen zum Austausch oder zum Wiederaufladen einer Bat terie bzw. eines Akkumulators sind nicht vorgesehen, demgemäß läßt sich das Nachweisgerät sehr kostengünstig aufbauen.It has also proven to be advantageous to use the detection device as train recyclable single-use devices. An on or off switch No measures to replace or recharge a bat terie or an accumulator are not provided, accordingly to set up the detection device very inexpensively.

Als Piezoschwinger des Nachweisgerätes werden vorzugsweise Festkörper, also Piezokristalle eingesetzt. Bei ihnen ist jedoch, wenn nicht be sondere Maßnahmen vorgesehen sind, die Frequenz vorgeben. Da üblicher weise die Ultraschallgeräte ebenfalls eine vorgegebene Frequenz haben, beispielsweise liegen die erwähnten Kardiotokographen im Bereich von 1 bis 2 MHz, wird vorgeschlagen, jeweils für ein konkretes Gerät ein entsprechendes Nachweisgerät auszubilden, also beispeispielsweise ein Nachweisgerät für 2 MHz. In einer anderen Ausführung wird der Piezo schwinger des Nachweisgerätes so stark gedämpft, daß er breitbandig ist. Weiterhin eignet sich als Piezoschwinger des Nachweisgerätes nach der Erfindung auch eine piezoelektrische Folie, z. B. ein Hydrophon entsprechend dem oben genannten US-Zeitschriftenaufsatz, es hat den Vorteil, daß es in einem Frequenzbereich von 1 bis 10 MHz eine nahezu konstante Empfindlichkeit aufweist.Solid bodies are preferably used as the piezo oscillator of the detection device, Piezo crystals used. With them, however, if not be special measures are provided that specify the frequency. Because more common how the ultrasound devices also have a predetermined frequency, for example, the cardiotocographs mentioned are in the range of 1 up to 2 MHz, it is proposed to enter a specific device to train the corresponding detection device, for example a Detection device for 2 MHz. In another version, the piezo vibrator of the detection device so strongly damped that it is broadband is. It is also suitable as a piezo oscillator for the detection device the invention also a piezoelectric film, e.g. B. a hydrophone according to the US Journal article above, it has the Advantage that it is almost in a frequency range from 1 to 10 MHz has constant sensitivity.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übri gen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht ein schränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:Further advantages and features of the invention result from the rest gen claims and the following description of not limiting embodiments to be understood with reference be explained in more detail on the drawing. In this show:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Nachweisgerätes der erfindungsgemäßen Art mit einem stiftförmigen Gehäuse, das zur besseren Veranschaulichung strichpunktiert dargestellt ist, Fig. 1 is a perspective view of a detection device of the type according to the invention with a pen-shaped housing, which is shown for ease of illustration dot-dash lines,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Spitze eines Nachweisgerätes ent sprechend Fig. 1, jedoch mit einem Folienschwinger, Fig. 2 is an axial section through the tip of a detection device accordingly Fig. 1, but with a film vibrator,

Fig. 3 ein Schnittbild ähnlich Fig. 2, jedoch für einen Schwinger mit Keilform und Fig. 3 is a sectional view similar to FIG. 2, but for an oscillator with a wedge shape and

Fig. 4 ein Schnittbild durch den unteren Bereich eines Nachweisgerätes mit einer steckbaren Einheit, die mit dem Hauptgerät wahlweise verbindbar ist. Fig. 4 is a sectional view through the lower region of a detection device with a plug-in unit that can be optionally connected to the main device.

Fig. 1 zeigt ein Handgerät in Form eines schlanken, im wesentlichen zylindrischen Stiftes für den Nachweis aktiv abstrahlender Flächen von Ultraschallschwingern. Es hat einen zylindrischen, im wesentlichen scheibenförmigen Piezoschwinger 20 aus keramischem Material. An seiner in Fig. 1 nach links unten weisenden, empfangsseitigen Fläche ist er mit einem kegelstumpfförmigen Vorlaufkörper 22 verkittet. Dieser ver jüngt sich ausgehend von der empfangsseitigen Fläche des Piezoschwin gers 20 zu einer gegenüber dieser wesentlich kleineren, unten frei zugänglichen Frontfläche 24 mit etwa 2 mm² Flächeninhalt. Der Vorlauf körper 22 ist aus einem Gießharz gefertigt. In seiner Länge ist der Vorlaufkörper entsprechend angepaßt. Fig. 1 shows a handheld device in the form of a slim, essentially cylindrical pin for the detection of actively radiating surfaces of ultrasonic transducers. It has a cylindrical, essentially disk-shaped piezo oscillator 20 made of ceramic material. On its receiving-side surface pointing downward to the left in FIG. 1, it is cemented with a frustoconical lead body 22 . This tapers starting from the receiving-side surface of the Piezoschwin gers 20 to a substantially smaller front surface 24 with a surface area of approximately 2 mm ² that is freely accessible at the bottom. The lead body 22 is made of a resin. The length of the lead body is adjusted accordingly.

Der Piezoschwinger 20 ist mit Elektroden auf seinen beiden Stirnflä chen versehen, diese sind über in Fig. 1 gezeigte Leitungen mit einer Empfängerschaltung 26 verbunden. Diese ist an sich bekannt, so daß auf sie hier nicht näher eingegangen werden muß. In der Empfängerschaltung werden die vom Piezoschwinger 20 aufgenommenen und in elektrische Signale umgewandelten Ultraschallimpulse verstärkt.The piezo oscillator 20 is provided with electrodes on its two end faces, which are connected to a receiver circuit 26 via lines shown in FIG. 1. This is known per se, so that it need not be discussed in more detail here. The ultrasonic pulses picked up by the piezo oscillator 20 and converted into electrical signals are amplified in the receiver circuit.

Ausgangsseitig ist die Empfängerschaltung 26 mit einer Nachweiseinheit 28, die hier als Leuchtdiode ausgeführt ist, verbunden. Wenn sie auf leuchtet, bedeutet dies, daß der Piezoschwinger 20 Ultraschallwellen empfangen hat. Die Stärke des Aufleuchtens ist zugleich ein Maß für die empfangene Ultraschalleistung. On the output side, the receiver circuit 26 is connected to a detection unit 28 , which is designed here as a light-emitting diode. If it lights up, it means that the piezo oscillator has received 20 ultrasonic waves. The intensity of the lighting is also a measure of the ultrasound power received.

Strichpunktiert ist ein Gehäuse 30, das im wesentlichen zylindrisch ist, dargestellt, um die Innenteile des Nachweisgerätes erkennbar zu machen. Seine Größe ist im wesentlichen durch eine Batterie 32 be stimmt und kann z. B. durch Wahl einer kleineren Batterie entsprechend auch kleiner ausgelegt werden. Die Leuchtdiode 28 ist an dem; der Frontfläche 24 gegenüberliegenden Ende angeordnet. Sie kann auch an anderer geeigneter Stelle vorgesehen sein.Dash-dot line shows a housing 30 , which is essentially cylindrical, to make the inner parts of the detection device recognizable. Its size is essentially determined by a battery 32 and can be z. B. by choosing a smaller battery can be designed accordingly smaller. The LED 28 is on the; the front surface 24 opposite end arranged. It can also be provided at another suitable location.

Ein Ein- und Ausschalter ist nicht vorgesehen. Wenn die Empfänger schaltung 26 eingangsmäßig ein Signal einer gewissen Höhe empfängt, schaltet sich ihr Leistungsteil selbsttätig zu und erfolgt eine Anzei ge an der Leuchtdiode 28. Wenn dann während einer vorgegebenen Zeit einheit kein weiteres Ultraschallsignal empfangen wird, schaltet sich der Leistungsteil der Empfängerschaltung 26 selbsttätig wieder aus. Dadurch wird auf Dauer nur ein sehr geringer Strom der Batterie 32 entnommen, der etwa dem Entladestrom entspricht. Lediglich bei einge schaltetem Leistungsteil wird die Batterie 32 belastet.An on and off switch is not provided. When the receiver circuit 26 receives a signal of a certain level at the input, its power section switches on automatically and an indication occurs on the light-emitting diode 28 . If no further ultrasound signal is then received during a predetermined time unit, the power section of the receiver circuit 26 switches itself off again. As a result, only a very small current is drawn from the battery 32 in the long run, which corresponds approximately to the discharge current. The battery 32 is loaded only when the power section is switched on.

In einer anderen Ausführung hat das Gehäuse einen Clip, wie er auch an Schreibstiften vorgesehen ist, jedoch in metallischer Ausführung. Dieser Clip dient einerseits als Ein- und Ausschalter für das Gerät, andererseits kann über den Clip eine Spannung zur Aufladung des Akku mulators angeschlossen werden.In another version, the housing has a clip like the one on Pens is provided, but in a metallic design. This clip serves on the one hand as an on and off switch for the device, on the other hand, the clip can be used to charge the battery mulators can be connected.

Der Piezoschwinger 20 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auf eine feste Empfangsfrequenz, beispielsweise 2 MHz ausgelegt. Beim prakti schen Einsatz wird die aktive Fläche eines Transducers, der zu testen ist, mit einem Ankopplungsmittel, beispielsweise einem Gel, benetzt. Das handgehaltene Nachweisgerät wird dann mit seiner Frontfläche 24 in direkten Kontakt mit der aktiven Fläche des zu testenden Transducers gebracht. Das Gerät wird hin- und herbewegt, so daß seine Frontfläche 24 die Oberfläche des Transducers überstreicht und abfährt. Auf diese Weise können die aktiven und nicht aktiven Bereiche des getesteten Transducers festgestellt werden.The piezo oscillator 20 in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is designed for a fixed reception frequency, for example 2 MHz. In practical use, the active surface of a transducer to be tested is wetted with a coupling agent, for example a gel. The hand-held detection device is then brought with its front surface 24 into direct contact with the active surface of the transducer to be tested. The device is moved back and forth so that its front surface 24 sweeps over the surface of the transducer and moves away. In this way, the active and inactive areas of the tested transducer can be determined.

In den beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 und Fig. 3 sind der jeweils eingesetzte Piezoschwinger 20 breitbandig, so daß das Nach weisgerät nicht nur für Ultraschallgeräte einer Frequenz, sondern für Ultraschallgeräte unterschiedlicher Frequenz eingesetzt werden kann. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird ein größerer Frequenzbereich dadurch erzielt, daß Piezoschwinger 20 und Vorlaufkörper 22 zu einer steckbaren Einheit 34 zusammengefaßt sind, von diesen steckbaren Ein heiten stehen mehrere mit Piezoschwingern 20 mit fester, aber vonein ander verschiedener Frequenz zur Verfügung. Auf diese Ausführungsbei spiele wird nun im einzelnen eingegangen:In the two embodiments according to FIGS. 2 and FIG. 3, the piezoelectric oscillator 20 are respectively inserted are broadband, can be oriented so that the post unit not only for ultrasonic devices in a frequency but for ultrasonic devices of different frequencies used. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, a larger frequency range is achieved in that piezo oscillators 20 and lead body 22 are combined to form a plug-in unit 34 , of these plug-in units, several with piezo oscillators 20 with a fixed but different frequency are available. These execution examples are now discussed in detail:

Der wiederum kegelstumpfförmige Vorlaufkörper 22 hat eine axiale, zur empfangsseitigen Fläche des Piezoschwingers 20 hin offene Ausnehmung, die rotationssymmetrisch ist. In sie ist Öl 34 eingefüllt, auf das oben der Piezoschwinger 20 in Form einer PVD-Folie so aufgelegt ist, daß nirgendwo Luft oder Fremdkörper eingeschlossen werden. Die PVD- Folie, die den Piezoschwinger 20 bildet, ist kreisrund und randseitig außerhalb der Ausnehmung auf dem Vorlaufkörper 22 befestigt. Die PVD- Folie hat eine aktive Fläche von etwa 1 mm Durchmesser sie befindet sich auf der Achse. Verwendet wird beispielsweise ein Piezoschwinger 20, wie er aus dem o. g. US-Zeitschriftenaufsatz bekannt ist.The in turn frustoconical lead body 22 has an axial recess that is rotationally symmetrical and open toward the receiving side of the piezo oscillator 20 . Oil 34 is filled into it, on top of which the piezo oscillator 20 in the form of a PVD film is placed in such a way that air or foreign bodies are not trapped anywhere. The PVD film, which forms the piezo oscillator 20 , is attached to the lead body 22 in a circular manner and on the edge outside the recess. The PVD film has an active area of approximately 1 mm in diameter and is located on the axis. For example, a piezo oscillator 20 is used , as is known from the above-mentioned US magazine article.

Der Vorlaufkörper 22 ist aus Plexiglas gefertigt, dessen Schallge schwindigkeit ist etwa doppelt so groß wie die Schallgeschwindigkeit in Öl. Durch die gezeigte Anordnung wird erreicht, daß auf der Achse laufende Ultraschallwellen, die geometrisch den kürzesten Weg von der Frontfläche 24 zum aktiven Bereich des Piezoschwingers 20 haben, die längste Laufstrecke im Öl durchlaufen müssen. Insgesamt wird hierdurch eine Fokussierung auf die aktive Fläche des Piezoschwingers 20 er zielt. Der Vorteil der Anordnung liegt darin, daß der verwendete Piezoschwinger im Bereich von beispielsweise 1 bis 10 MHz eine gleich mäßige Empfindlichkeit aufweist.The lead body 22 is made of plexiglass, the speed of which is approximately twice the speed of sound in oil. The arrangement shown ensures that ultrasound waves running on the axis, which geometrically have the shortest path from the front surface 24 to the active area of the piezoelectric oscillator 20 , must pass through the longest running distance in the oil. Overall, this will focus on the active area of the piezo oscillator 20 . The advantage of the arrangement is that the piezo oscillator used has a uniform sensitivity in the range of, for example, 1 to 10 MHz.

Eine Breitbandigkeit wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dadurch erreicht, daß nicht ein Piezoschwinger konstanter Dicke (wie im Aus führungsbeispiel nach Fig. 1), sondern ein keilförmiger Piezoschwinger 20 verwendet wird. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel hat die der empfangsseitigen Fläche gegenüberliegende Hauptfläche des Piezoschwin gers 20 Kegelform. Andere Formgebungen, beispielsweise eine konkave Ausbildung dieser Fläche, sind möglich. A broadband is achieved in the embodiment according to FIG. 3 in that not a piezo oscillator of constant thickness (as in the exemplary embodiment from FIG. 1), but a wedge-shaped piezo oscillator 20 is used. In the exemplary embodiment shown here, the main surface of the piezo-oscillator 20 opposite the receiving surface has a conical shape. Other shapes, for example a concave design of this surface, are possible.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind Vorlaufkörper 22 und Piezo schwinger 20 zu einer steckbaren Einheit 36 verbunden. Sie besteht weiterhin aus einem Gehäuseteil 38, das im wesentlichen zylindrisch ist und denselben Außendurchmesser wie das Hauptgehäuse 40 hat. Am dem Vorlaufkörper 22 gegenüberliegenden Endbereich des Gehäuseteils 38 ist auf einer Platte ein Coaxial-Stecker so angeordnet, daß sein Zentral kontakt auf der Achse des Nachweisgerätes liegt. Diesem Stecker ist eine entsprechende Buchse im gezeigten Teil des Hauptgehäuses 40 zuge ordnet. Die Verbindung aus Stecker 42 und Buchse 44 sichert nicht nur eine elektrische, sondern auch eine mechanische Befestigung zwischen der steckbaren Einheit 36 und dem Hauptgehäuse 40. Wenn die so erziel te mechanische Befestigung nicht ausreicht, können Kupplungen geeigne ter Art, beispielsweise eine Schraub- oder Bajonettkupplung vorgesehen sein.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, lead body 22 and piezo oscillator 20 are connected to form a plug-in unit 36 . It also consists of a housing part 38 which is essentially cylindrical and has the same outer diameter as the main housing 40 . At the lead body 22 opposite end portion of the housing part 38 , a coaxial connector is arranged on a plate so that its central contact lies on the axis of the detection device. This plug is assigned a corresponding socket in the part of the main housing 40 shown. The connection of plug 42 and socket 44 ensures not only an electrical but also a mechanical fastening between the plug-in unit 36 and the main housing 40 . If the mechanical fastening achieved in this way is insufficient, couplings of a suitable type, for example a screw or bayonet coupling, can be provided.

Wie Fig. 4 zeigt, ist der wiederum kegelstumpfförmige Vorlaufkörper 22 in einem stirnseitigen Überstand des Gehäuseteils 38 gehalten und hat zudem einen sich in axialer Richtung erstreckenden Führungsring, mit dem er an der Innenwand des im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 38 gleitend anliegt. Der Vorlaufkörper 22 kann dadurch in Axialrich tung gegenüber dem Gehäuseteil 38 bewegt werden. Er wird in der ge zeigten Endposition (soweit wie möglich nach unten herausgedrückt) durch einen Federkörper 46 gefertigt ist, gehalten. Bei übermäßigem Druck auf den Vorlaufkörper 22 in Richtung nach oben hin federt der Vorlaufkörper 22 nach innen ein. Hierdurch wird ein zu großer Auflage druck vermieden, der zu Beschädigungen des zu testenden Transducers führen könnte.As shown in FIG. 4, the frustoconical lead body 22 is held in an end overhang of the housing part 38 and also has an axially extending guide ring with which it slidably abuts the inner wall of the essentially cylindrical housing part 38 . The lead body 22 can thereby be moved in the axial direction relative to the housing part 38 . It is made in the end position shown (as far as possible pushed out downwards) by a spring body 46 . With excessive pressure on the lead body 22 in the upward direction, the lead body 22 springs inward. This avoids a large print run, which could lead to damage to the transducer to be tested.

Anstelle einer Leuchtdiode als Nachweiseinheit können andere, geeigne te Nachweisvorrichtungen eingesetzt werden. Es ist auch möglich, einen steckbaren Ausgang vorzusehen, an den ein externes Nachweisgerät, beispielsweise ein Voltmeter oder Oszilloskop anschließbar ist. In der Empfängerschaltung 26 ist eingangsseitig ein Ladungsverstärker vorge sehen, der mit dem Piezoschwinger 20 verbunden ist. Für den Fall, daß eine wiederaufladbare Batterie 32 verwendet wird, sind am Gehäuse entsprechende Mittel vorgesehen, um die Aufladung zu ermöglicht, bei spielsweise ein Steckontakt oder eine Empfangsspule mit nachgeschalte tem Gleichrichter.Instead of a light-emitting diode as a detection unit, other suitable detection devices can be used. It is also possible to provide a plug-in output to which an external detection device, for example a voltmeter or oscilloscope, can be connected. In the receiver circuit 26 , a charge amplifier is seen on the input side, which is connected to the piezoelectric oscillator 20 . In the event that a rechargeable battery 32 is used, appropriate means are provided on the housing to enable charging, for example a plug contact or a receiving coil with a rectifier connected downstream.

Der Empfängerschaltung 26 ist in einer bevorzugten Weiterbildung eine den letzten, erfaßten Spitzenwert speichernde Schaltung nachgeordnet, der gespeicherte Wert kann durch eine Rücksetztaste gelöscht werden. Weiterhin ist das Gehäuse 30 vorzugsweise einstückig, es kann aufgeteilt sein in zwei Gehäuseteile.In a preferred development, the receiver circuit 26 is followed by a circuit storing the last, detected peak value; the stored value can be deleted by a reset button. Furthermore, the housing 30 is preferably in one piece, it can be divided into two housing parts.

Claims

1. Detection device for actively emitting ultrasonic vibrators, e.g. B. used in the medical field transducer, with a device designed as a hand-held housing ( 30 ) in which a piezo oscillator ( 20 ) is arranged, the

a) is connected on its receiving-side surface to a lead body ( 22 ) which, starting from the receiving-side surface, extends to a front surface ( 24 ) which projects freely from the housing and which
b) electrically connected to an receiver circuit ( 26 ), which in turn has a detection unit ( 28 ), for. B. LED or buzzer is connected downstream.

2. Detection device according to claim 1, characterized in that the lead body ( 22 ) tapers starting from the receiving side surface to a smaller front surface ( 24 ).

3. Detection device according to claim 1 or 2, characterized in that the hand-held device has an elongated, in particular pin-shaped housing ( 30 ), on one end face of which the lead body ( 22 ) is in front, and that the required voltage supply is located in the housing ( 30 ) .

4. Detection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lead body ( 22 ) and the piezo oscillator ( 20 ) are combined to form a plug-in unit ( 36 ) on which contacts of a first plug connector ( 42 ) are arranged, and that corresponding counter contacts ( 44 ) are provided in the main housing ( 40 ).

5. Detection device according to claim 4, characterized in that inter mediate plug-in unit ( 36 ) and main housing ( 40 ) a mechanical coupling, for example screw, bayonet or plug connection is provided.

6. Detection device according to claim 4 or 5, characterized in that different plug-in units ( 36 ) with piezo oscillators ( 20 ) of different frequencies are provided.

7. Detection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lead body ( 22 ) is conical, in particular cone-shaped or in the form of a Mason horn.

8. Detection device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the front surface of the lead body ( 22 ) is a maximum of 10 mm ² , preferably a maximum of 3 mm ² and in particular only 1 mm ² .

9. Detection device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the detection unit ( 28 ) provides a display which is dependent, in particular is proportional to the received ultrasonic power, in particular that a plurality of graduated LEDs or an analog output are available.

10. Detection device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the detection device designed as a hand-held device is a reusable, disposable device, that is, after its voltage source ( 32 ) has been exhausted, cannot be opened and cannot be recharged.

11. Detection device according to one of claims 1 to 10, characterized in that a switch-on and switch-off device is provided which automatically activates the main part of the receiver circuit ( 26 ) when an input signal is present and switches off when there is no input signal.

12. Procedure for the detection of actively radiating surfaces of Ultra sound vibrators, used in particular in the medical field ter Schwinger, with a detection device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the detection device, given if with the interposition of a coupling means, such as wise oil or gel, in direct contact with the active surface brought a transducer of the ultrasound device to be tested is that this ultrasound device is put into operation and with the active device of the transducer is scanned from the detection device becomes.